CN112271341A - 一种叠片电芯和锂离子电池 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种叠片电芯和锂离子电池,叠片电芯包括依次层叠设置的负极片、隔膜和正极片,所述负极片和所述正极片中至少有一片极片的表面涂覆有涂层,所述涂层可吸着气体。本发明通过在叠片电芯中至少一片的极片表面涂覆涂层,且涂层可吸着气体,一方面能够吸着锂离子电池的电芯在使用和热失控时产生的气体,提升锂离子电芯的安全性能;另一方面利用涂层吸着锂离子电池在化成时产生的气体,能够减少软包电池铝塑膜气囊袋的使用量,降低电芯的制作成本。本发明中的叠片电芯和锂离子电池具有好的市场应用的前景。
Description
技术领域
本发明涉及电池技术领域,具体涉及一种叠片电芯和锂离子电池。
背景技术
锂离子电池较高的能量密度、较长的循环寿命以及环境友好等优点,被大量应用在手机、笔记本电脑等便携式电子产品和新能源汽车上。但随着能量密度的提高,动力电池的安全性能大幅度下降,新能源电动车起火的事故越来越多。对动力电池安全性能的提升已刻不容缓。其中,锂离子电池中的正极材料在过充或过热热失控时会发生分解并释放氧气,使得锂电池会着火爆炸。
发明内容
有鉴于此,本发明提供一种叠片电芯和锂离子电池,用以解决动力电池中电芯热失控产生氧气,使得锂电池会着火爆炸的问题。
为解决上述技术问题,本发明采用以下技术方案:
第一方面,根据本发明实施例的叠片电芯,包括:
依次层叠设置的负极片、隔膜和正极片,所述负极片和所述正极片中至少有一片极片的表面涂覆有涂层,所述涂层可吸着气体。
其中,所述吸着气体包括吸附气体和吸收气体中的一种或两种。
其中,所述负极片、所述隔膜和所述正极片分别具有多层,所述负极片与所述正极片交替设置,且相邻的两片极片之间设有所述隔膜。
其中,位于最外侧的两片极片均为所述负极片或者均为所述正极片;或者,一片为所述正极片,另一片为所述负极片;
所述最外侧的两片极片中至少有一片极片的表面涂覆有所述涂层。
其中,位于最外侧的两片极片为所述正极片,且位于最外侧的每片所述正极片中分别包括正集流体、正活性层和所述涂层,所述正活性层位于所述正集流体的靠近电芯内部的一侧,所述涂层位于所述正集流体的远离所述电芯内部的一侧;或者
位于最外侧的两片极片为所述负极片,且位于最外侧的每片所述负极片中分别包括负集流体、负活性层和所述涂层,所述负活性层位于所述负集流体的靠近电芯内部的一侧,所述涂层位于所述负集流体的远离所述电芯内部的一侧;或者
位于最外侧的两片极片中一片为所述正极片,另一片为所述负极片,位于最外侧的两片极片中的所述负极片包括负集流体、负活性层和所述涂层,所述负活性层位于所述负集流体的靠近电芯内部的一侧,所述涂层位于所述负集流体的远离电芯内部的一侧;位于最外侧的两片极片中的所述正极片包括正集流体、正活性层和所述涂层,所述正活性层位于所述正集流体的靠近电芯内部的一侧,所述涂层位于所述正集流体的远离电芯内部的一侧。
其中,所述涂层中具有多孔吸附材料。
其中,所述多孔吸附材料中包括分子筛和多孔高分子材料中的至少一种。
其中,所述多孔吸附材料的孔隙的孔径为0.5~1.5nm;和/或
所述多孔吸附材料的比表面积大于或等于200m2/g。
其中,所述多孔吸附材料中具有多孔颗粒、多孔纤维或者多孔微球中的一种或多种,所述颗粒和微球的粒径为5nm~100μm,所述纤维的长径比为10~1000。
其中,所述涂层的厚度为5μm~100μm。
第二方面,根据本发明实施例的锂离子电池,如上述实施例中所述的叠片电芯。
本发明的上述技术方案的有益效果如下:
根据本发明实施例的叠片电芯,包括依次层叠设置的负极片、隔膜和正极片,所述负极片和所述正极片中至少有一片极片的表面涂覆有涂层,所述涂层可吸着气体。本发明通过在叠片电芯中至少一片的极片表面涂覆涂层,且涂层可吸着气体,一方面能够吸着锂离子电池的电芯在使用和热失控时产生的气体,提升锂离子电芯的安全性能;另一方面利用涂层吸着锂离子电池在化成时产生的气体,能够减少软包电池铝塑膜气囊袋的使用量,降低电芯的制作成本。
附图说明
图1为本发明实施例的叠片电芯的第一个结构示意图;
图2为本发明实施例的叠片电芯的第二个结构示意图;
图3为本发明实施例的叠片电芯的第三个结构示意图。
附图标记
负极片1;负活性层11;负集流体12;
隔膜2;
正极片3;正活性层31;正集流体32;
涂层4。
具体实施方式
下面结合附图具体描述根据本发明实施例的叠片电芯。
如图1所示,本发明实施例的叠片电芯包括:依次层叠设置的负极片1、隔膜2和正极片3,所述负极片1和所述正极片3中至少有一片极片的表面涂覆有涂层4,所述涂层4可吸着气体。其中,所述吸着气体包括吸附气体和吸收气体中的一种或两种。
也就是说,叠片电芯的结构由依次层叠设置的负极片1、隔膜2和正极片3构成,其中,上述依次层叠设置的极片中至少有一片极片的表面涂覆有涂层,图1中的涂层4是涂覆在一片位于中间位置的负集流体12的表面上的,应理解此图仅作理解所用,并不用于限定涂层4的数量和位置,即涂层4可以设置涂覆在任意极片的表面,且涂层4的数量可以根据需要选择。其中,负极片1中可以包括负集流体12和负活性层11,负活性层11可以涂覆于负集流体12的一侧表面或两侧表面,其中至少一片负极片1的表面涂覆有涂层4,比如,如图1所示,当负活性层11涂覆于负集流体12的一侧表面时,涂层4可以涂覆于负集流体12的另一侧表面;当负活性层11涂覆于负集流体12的两侧表面时,涂层4可以涂覆于负活性层11的表面。正极片3中可以包括正集流体32和正活性层31,正活性层31可以涂覆于正集流体32的一侧表面或两侧表面,其中至少一片正极片3的表面涂覆有涂层4,比如,当正活性层31涂覆于正集流体32的一侧表面时,涂层4可以涂覆于正集流体32的另一侧表面;当正活性层31涂覆于正集流体32的两侧表面时,涂层4可以涂覆于正活性层31的表面。其中,涂层4能够吸着气体,利用涂层4吸着气体的特性,一方面能够吸着锂离子电池的电芯在使用和热失控时产生的气体,比如产生的氧气,以及其他可燃性或助燃性气体,提升锂离子电芯的安全性能;另一方面能够吸着锂离子电池在化成时产生的气体,能够减少软包电池铝塑膜气囊袋的使用量,降低电芯的制作成本。
在实际过程中,负集流体12一般为铜箔,正集流体32一般为铝箔。
根据本发明的实施例,负极片1、隔膜2和正极片3分别具有多层,所述负极片1与所述正极片3交替设置,且相邻的两片极片之间设有所述隔膜2。
根据本发明的实施例,位于最外侧的两片极片均为负极片1或者均为正极片3;或者,一片为正极片3,另一片为负极片1;所述最外侧的两片极片中至少有一片极片的表面涂覆有所述涂层4,具体可根据实际情况来选择。
在本发明的一些实施例中,如图2所示,本发明实施例的叠片电芯中,位于最外侧的两片极片为负极片1,且位于最外侧的每片负极片1中分别包括负集流体12、负活性层11和涂层4,负活性层11位于负集流体12的靠近电芯内部的一侧,涂层4位于负集流体12的远离电芯内部的一侧。其中,其他的负极片1中可以在负集流体12的两侧分别涂覆有负活性层11,正极片3中可以在正集流体32的两侧分别涂覆有正活性层31。此结构的叠片电芯具有以下优势:(1)同样是利用涂层4吸着气体的特性,一方面能够吸着锂离子电池的电芯在使用和热失控时产生的气体,提升锂离子电芯的安全性能;另一方面能够吸着锂离子电池在化成时产生的气体,能够减少软包电池铝塑膜气囊袋的使用量,降低电芯的制作成本。(2)如果正、负集流体只涂单面,在后续的辊压工序加工时,极片会出现打卷破损,影响电池的组装效率。针对所述极片打卷问题,本发明的实施例通过将涂层4涂覆于最外侧的负极片1的远离电池内芯的一侧的负集流体12上,解决了单面涂层极片由于辊压应力而导致的打卷破损抵问题。(3)同时也解决了在正、负极片的双面均涂覆活性物质时,叠片结构最外层消耗活性锂,降低首效和容量的问题。(4)涂层4的密度低,相较传统的两面涂覆活性物质的锂离子电池,本发明中的锂离子电池可降低电芯重量,提升电芯能量密度。
在本发明的另一些实施例中,如图3所示,本发明实施例的叠片电芯中,位于最外侧的两片极片为正极片3,且位于最外侧的每片正极片3分别包括正集流体32、正活性层31和涂层4,正活性层31位于正集流体32的靠近电芯内部的一侧,涂层4位于正集流体32的远离电芯内部的一侧。其中,其他的正极片3中可以在正集流体32的两侧分别涂覆有正活性层31,负极片1中可以在负集流体12的两侧分别涂覆有负活性层11。此结构的叠片电芯能够实现与图2所示结构的叠片电芯相同的技术效果。
在一些实施例中,位于最外侧的两片极片中一片为正极片3,另一片为负极片1,其中,位于最外侧的两片极片中的负极片1包括负集流体12、负活性层11和涂层4,负活性层11位于负集流体12的靠近电芯内部的一侧,涂层4位于负集流体12的远离电芯内部的一侧;位于最外侧的两片极片中的正极片3包括正集流体32、正活性层31和涂层4,正活性层31位于正集流体32的靠近电芯内部的一侧,涂层4位于正集流体32的远离电芯内部的一侧,该结构的叠片电芯能够实现与图2所示结构的叠片电芯相同的技术效果。
在本发明的一些实施例中,涂层4中具有多孔吸附材料,和/或涂层4中也可以包括粘结剂。
其中,所述多孔吸附材料的孔隙的孔径为0.5~1.5nm;和/或所述多孔吸附材料的比表面积大于或等于200m2/g。所述多孔吸附材料中具有多孔颗粒、多孔纤维或者多孔微球中的一种或多种,所述颗粒和微球的粒径为5nm~100μm,所述纤维的长径比为10~1000。通过设置多孔吸附材料的孔隙的孔径为0.5~1.5nm,能够允许小分子气体,如氧气、氢气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烯、乙烷、丙烷、丙烯等的进入和吸附,同时而不允许电解液成分碳酸二甲酯(DMC)和碳酸乙烯酯(EC)等溶剂大分子的进入。同时,气体吸附多孔非活性材料比表面积大,孔径可控,可吸附电芯在使用或热失控过程中产生的气体,尤其是正极材料过充或过热分解产生的氧气,切断电池起火爆炸的必要条件,可以提升电芯的安全性能。
其中,所述涂层4的厚度为5μm~100μm。
其中,所述多孔吸附材料中可以包括分子筛和多孔高分子材料中的至少一种。具体的,所述分子筛为3A分子筛、4A分子筛、5A分子筛、NaY分子筛、13X分子筛、SAPO类分子筛、ALPO类分子筛以及上述任一分子筛的金属改性分子筛中的至少一种。所述多孔高分子材料为聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚酰亚胺(PI)、芳香族聚酰胺(PMIA)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚对苯撑苯并二唑(PBO)、聚氨酯(PU)、聚乙烯酸(PVC)、聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、密胺树脂(MF)、自具微孔聚合物(PIMs)、有机共价聚合物(COFs)、共轭微孔聚合物(CMPs)、共价三嗪框架聚合物(CTFs)、多孔芳香框架聚合物(PAFs)、超交联聚合物(HCPs)、金属有机框架聚合物(MOFs)中的至少一种。
其中,粘结剂可以为聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠中的至少一种。比如粘结剂可以为聚偏氟乙烯,可以为丁苯橡胶。
其中,涂层4的制备方法为:将多孔吸附材料与粘结剂混合,经高速搅拌得到分散均匀的混合物。混合物使用溶剂制成多孔吸附材料浆料。将该浆料均匀地涂在正集流体或负集流体的一面,经过干燥,得到涂层4。所述溶剂可以为N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N-二甲基酰胺(DMF)、二甲基亚砜(DMSO)或水中的至少一种。比如溶剂可以为N-甲基吡咯烷酮(NMP)。
根据本发明的实施例,叠片电芯中的负极片1中的负活性层11可以包括负极活性物质,和/或粘结剂,和/或导电剂。其中,负极活性物质包括石墨、钛酸锂、硅基材料、硬碳、锡基材料、石墨烯、碳纳米中的至少一种。比如,负极活性物质可以包括石墨,或者负极活性物质可以包括石墨和硬碳;粘结剂可以包括:聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠中的至少一种。比如粘结剂可以为聚偏氟乙烯,可以为丁苯橡胶;导电剂可以包括导电炭黑(SP)、科琴黑、乙炔黑、石墨导电剂(KS-6、KS-15、S-O、SEG-6)、碳纤维(VGCG)、碳纳米管(CNT)、石墨烯中的至少一种,比如,导电剂可以包括导电炭黑或碳纳米管。
叠片电芯中的正极片3中的正活性层31可以包括正极活性物质,和/或粘结剂,和/或导电剂。其中,正极活性物质包括镍钴锰三元材料、磷酸铁锂材料、钴酸锂材料、锰酸锂材料、镍酸锂材料、富锂锰基材料、活性炭的至少一种。比如,正极活性物质可以包括镍钴锰三元材料;粘结剂可以包括:聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠中的至少一种。比如粘结剂可以为聚偏氟乙烯,可以为丁苯橡胶;导电剂可以包括导电炭黑(SP)、科琴黑、乙炔黑、石墨导电剂(KS-6、KS-15、S-O、SEG-6)、碳纤维(VGCG)、碳纳米管(CNT)、石墨烯中的至少一种,比如,导电剂可以包括导电炭黑或碳纳米管。
本发明提供了一种锂离子电池,电池中包括如上述实施例中所述的叠片电芯。具有上述结构叠片电芯的锂离子电池,通过涂层吸着锂离子电池的电芯在使用和热失控时产生的气体,能够提升锂离子电芯的安全性能;同时也吸着锂离子电池在化成时产生的气体,能够减少软包电池铝塑膜气囊袋的使用量,降低电芯的制作成本。
下面通过一些具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
(1)制备单面涂覆活性物质、单面涂覆多孔吸附材料涂层的正极片P0
将正极活性物质三元镍钴锰(NCM)、粘结剂PVDF和导电炭黑混合,经高速搅拌得到分散均匀的混合物。混合物中,固体成分包含95wt%的NCM、2wt%的粘结剂PVDF和3wt%的导电炭黑。混合物使用N-甲基吡咯烷酮作为溶剂制成正极活性物质浆料,浆料中固体含量为70wt%。将该浆料均匀地涂在正集流体铝箔单面,经过干燥,得到铝箔正集流体活性材料单面涂层,即正活性层,涂层厚度为120μm。
将多孔4A分子筛和粘结剂PVDF混合,经高速搅拌得到分散均匀的混合物。混合物中,固体成分包含99wt%的4A分子筛、1wt%的粘结剂PVDF。混合物使用N-甲基吡咯烷酮作为溶剂制成4A分子筛材料浆料,浆料中固体含量为70wt%。将该浆料均匀地涂在上述单面涂覆正活性层的铝箔集流体的另一面,涂层厚度为20μm,经过干燥辊压,得到单面涂覆活性物质,另一面涂覆多孔吸附材料涂层的正极片P0。
(2)制备双面涂覆活性物质的正极片P1
将正极活性物质三元镍钴锰NCM、粘结剂PVDF和导电炭黑混合,经高速搅拌得到分散均匀的混合物。混合物中,固体成分包含95wt%的NCM、2wt%的粘结剂PVDF和3wt%的导电炭黑。混合物使用N-甲基吡咯烷酮作为溶剂制成正极活性物质浆料,浆料中固体含量为70wt%。将该浆料均匀地涂在铝箔两面,经过干燥、辊压机压实,得到双面涂覆活性物质的正极片P1,涂层厚度均为120μm。
(3)制备双面涂覆活性物质的负极片N1
将负极活性物质石墨、SBR类粘结剂、增稠剂羧甲基纤维素钠和导电剂导电炭黑混合,经高速搅拌得到分散均匀制成含有负极活性物质的混合物。混合物中,固体成分包含95wt%的石墨、1.5wt%的羧甲基纤维素钠、1.5wt%的导电炭黑、2wt%的粘结剂。使用去离子水做溶剂,制成负极活性物质浆料,浆料中固含量为50wt%。将该浆料均匀地涂在负集流体铜箔的两面,经过干燥、辊压机压实,得到双面涂覆活性物质的负极片N1,涂层厚度均为130μm。
(4)组装电池C1
将正极片P0、正极片P1、负极片N1进行冲片,且将两片正极片P0放置在最外层,冲片后采用Z型叠片形成裸电池,分别转出铝极耳和铜镀镍极耳。将裸电池使用玻璃夹夹紧,玻璃夹的力度为100MPa/m2,并在85℃高温真空烘烤24小时,再用铝塑膜封装。电解液采用含1M的六氟磷酸锂电解液,溶剂为碳酸乙烯酯/碳酸二甲酯/1,2丙二醇碳酸酯——1:1:1(体积比)的混合溶剂。封装后对电池进行满电化成(预嵌锂)和老化,得到长宽厚为160mm×60mm×10mm的方形软包装电池,记为C1。
实施例2
(1)制备单面涂覆活性物质、单面涂覆多孔吸附材料涂层的负极片N0
将负极活性物质石墨、SBR类粘结剂、增稠剂羧甲基纤维素钠和导电剂导电炭黑混合,经高速搅拌得到分散均匀制成含有负极活性物质的混合物。混合物中,固体成分包含95wt%的石墨、1.5wt%的羧甲基纤维素钠、1.5wt%的导电炭黑、2wt%的粘结剂。使用去离子水做溶剂,制成负极活性物质浆料,浆料中固含量为50wt%。将该浆料均匀地涂在铜箔单面,经过干燥,得到活性材料单面涂层负极片,涂层厚度为130μm。
将多孔4A分子筛和SBR类粘结剂混合,经高速搅拌得到分散均匀的混合物。混合物中,固体成分包含99wt%的4A分子筛和1wt%的SBR类粘结剂。混合物使用水作为溶剂制成浆料,浆料中固体含量为45wt%。将该浆料均匀地涂在上述单面涂覆负活性层的铜箔集流体的另一面,涂层厚度为20μm,经过干燥辊压,得到单面涂覆活性物质,另一面涂覆多孔吸附材料涂层的负极片N0。
(2)制备双面涂覆活性物质的正极片P1:与实施例1步骤(2)相同。
(3)制备双面涂覆活性物质的负极片N1:与实施例1步骤(3)相同。
(4)组装电池C2:
与实施例1步骤(4)的区别仅在于:将负极片N0、正极片P1、负极片N1进行冲片,且将两片负极片N0放置在最外层。其余操作方法均与实施例1相同,组装得到的电池记为C2。
实施例3
实施例3与实施例1的区别仅在于:将步骤(1)中的多孔4A分子筛替换为COFs多孔高分子材料。其余的步骤及操作方法均与实施例1相同,组装得到的电池记为C3。
实施例4
实施例4与实施例2的区别仅在于:将步骤(1)中的多孔4A分子筛替换为COFs多孔高分子材料。其余的步骤及操作方法均与实施例2相同,组装得到的电池记为C4。
实施例5
实施例5与实施例1的区别仅在于:将步骤(1)中的多孔吸附材料涂层的厚度由20μm改为5μm。其余的步骤及操作方法均与实施例1相同,组装得到的电池记为C5。
实施例6
实施例6与实施例1的区别仅在于:将步骤(1)中的多孔吸附材料涂层的厚度由20μm改为10μm。其余的步骤及操作方法均与实施例1相同,组装得到的电池记为C6。
实施例7
实施例7与实施例1的区别仅在于:将步骤(1)中的多孔吸附材料涂层的厚度由20μm改为100μm。其余的步骤及操作方法均与实施例1相同,组装得到的电池记为C7。
对比例
(1)制备双面涂覆活性物质的正极片P1:与实施例1步骤(2)相同。
(2)制备双面涂覆活性物质的负极片N1:与实施例1步骤(3)相同。
(3)组装电池C8
与实施例1步骤(4)的区别仅在于:将正极片P1、负极片N1进行冲片,且将两片负极片N1放置在最外层。其余操作方法均与实施例1相同,组装得到的电池记为C8。
取对比例和实施例1-7制得的锂离子电池C1~C8,分别测试锂离子电池C1~C8的最外层极片辊压打卷情况以及电芯重量、首效、克容量、能量密度、孔隙率和电解液保液量。测试数据见表1。
表1C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7和C8电芯和最外层极片数据
由表1中的数据可以看出:实施例1中制备的锂离子电池C1在极片辊压的过程中已经不存在打卷、破损的情况,说明多孔吸附材料涂层厚度为20μm时,正极或负极箔材两边的应力就差不多相互抵消了,因而不会出现极片辊压打卷破损的现象。对比锂离子电池C1~C7和C8,可以发现用多孔吸附材料涂层取代传统的石墨涂层时,能够使得最外层石墨SEI膜对活性锂的消耗减少,提升了电芯的首效约1%,正极活性物质的克容量发挥提升2~3mAh/g。此外,多孔吸附材料涂层也使得电池的重量能量密度有了显著的提升。
同时通过对比实施例1~4中制备的锂离子电池C1~C4,可以发现由于多孔高分子COFs材料比4A分子筛无机材料的密度低,机械延展性和柔韧性好,因此使得电芯的重量减少得多,具体的,使用COFs材料作为涂层原料相较传统锂离子电池能够使电芯的重量减少约5%,使用分子筛作为涂层原料使得电芯重量减少约2.5%。相比较来看,COFs这种多孔高分子材料更适合作为锂离子电池的气体吸附材料。
表2为C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7和C8电芯1.5倍过充和150℃炉温产生气体量以及电芯状态对比图。1.5倍过充是将电池充电至电池上限电压4.2V的1.5倍,即6.3V,监测电芯产气量以及电池的变化。150℃炉温是将电芯置于150℃的环境下半小时,监测电芯产气量以及电池的变化,电芯不起火爆炸记为PASS,电芯起火爆炸记为NG。
表2C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7和C8电芯过充和炉温产生气体量以及电芯状态对比表
由表2中的数据可以看出,针对常规石墨/石墨结尾的锂离子电池(C8),1.5倍过充和150℃炉温的情况下都产生了大量气体,并使得电芯起火爆炸。而涂覆了多孔吸附材料涂层的电池(C1~C7),在同样的1.5倍过充和150℃炉温的情况下电芯内部的气体量明显减少,且涂层越厚,气体量越少。当涂层厚度增至20μm时,电芯内部已无气体的存在,而电芯在1.5倍过充和150℃炉温后的状态除了增厚,几乎没有其他变化,表明通过涂覆多孔吸附材料涂层可显著提升电芯的安全性能。
除非另作定义,本发明中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而是可以包括电性的连接,不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系,当被描述对象的绝对位置改变后,则该相对位置关系也相应地改变。
以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明所述原理的前提下,还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种叠片电芯,其特征在于,包括:
依次层叠设置的负极片、隔膜和正极片,所述负极片和所述正极片中至少有一片极片的表面涂覆有涂层,所述涂层可吸着气体。
2.根据权利要求1所述的叠片电芯,其特征在于,所述负极片、所述隔膜和所述正极片分别具有多层,所述负极片与所述正极片交替设置,且相邻的两片极片之间设有所述隔膜。
3.根据权利要求2所述的叠片电芯,其特征在于,位于最外侧的两片极片均为所述负极片或者均为所述正极片;或者,一片为所述正极片,另一片为所述负极片;
其中,所述最外侧的两片极片中至少有一片极片的表面涂覆有所述涂层。
4.根据权利要求3所述的叠片电芯,其特征在于,位于最外侧的两片极片为所述正极片,且位于最外侧的每片所述正极片中分别包括正集流体、正活性层和所述涂层,所述正活性层位于所述正集流体的靠近电芯内部的一侧,所述涂层位于所述正集流体的远离所述电芯内部的一侧;或者
位于最外侧的两片极片为所述负极片,且位于最外侧的每片所述负极片中分别包括负集流体、负活性层和所述涂层,所述负活性层位于所述负集流体的靠近电芯内部的一侧,所述涂层位于所述负集流体的远离所述电芯内部的一侧;或者
位于最外侧的两片极片中一片为所述正极片,另一片为所述负极片,位于最外侧的两片极片中的所述负极片包括负集流体、负活性层和所述涂层,所述负活性层位于所述负集流体的靠近电芯内部的一侧,所述涂层位于所述负集流体的远离所述电芯内部的一侧;位于最外侧的两片极片中的所述正极片包括正集流体、正活性层和所述涂层,所述正活性层位于所述正集流体的靠近电芯内部的一侧,所述涂层位于所述正集流体的远离所述电芯内部的一侧。
5.根据权利要求1所述的叠片电芯,其特征在于,所述涂层中具有多孔吸附材料。
6.根据权利要求5所述的叠片电芯,其特征在于,所述多孔吸附材料中包括分子筛和多孔高分子材料中的至少一种。
7.根据权利要求5所述的叠片电芯,其特征在于,所述多孔吸附材料的孔隙的孔径为0.5~1.5nm;和/或
所述多孔吸附材料的比表面积大于或等于200m2/g。
8.根据权利要求5所述的叠片电芯,其特征在于,所述多孔吸附材料中具有多孔颗粒、多孔纤维或者多孔微球中的一种或多种,所述颗粒和微球的粒径为5nm~100μm,所述纤维的长径比为10~1000。
9.根据权利要求1所述的叠片电芯,其特征在于,所述涂层的厚度为5μm~100μm。
10.一种锂离子电池,其特征在于,包括如权利要求1-9中任一项所述的叠片电芯。
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